不同灌溉制度对玉米根系生长及水分利用效率的影响

为了探讨不同灌溉制度对玉米根系生长和水分利用效率的影响及基因型间差异,在大型活动防雨棚和棚外田间条件下,利用一组玉米遗传材料杂交种户单四号、父本803和母本天四进行了研究。结果发现玉米杂交种在根系生长、分布和水分利用效率上表现出显著的杂种优势。在充分灌溉条件下,玉米杂交种在浅层的根长密度大于亲本,但在水分亏缺条件下,玉米杂交种根长密度在整个剖面上都显著大于亲本;同一玉米基因型在不同的灌溉制度下根长密度在土壤剖面的分布也不同,拔节期不灌溉条件下玉米根系在深层土壤中的分布较充分灌溉条件下大,保证了玉米对深层土壤水分的充分吸收,而后期灌水延缓了表层根系生长的衰退,产生明显的补偿效应;拔节期干旱而抽雄期和灌浆期灌水显著提高了3种基因型玉米的水分利用效率。通过合理灌溉优化玉米根系分布特性以提高玉米吸水能力和水分利用效率,是节水栽培上的可行途径。

玉米根系剖面分布对水分亏缺的响应

在水分亏缺和正常供水(土壤含水量分别维持在田间持水量的40%～45%和75%～80%)两种水分条件下,采用土柱实验方法,研究了玉米杂交种户单四号(F1)及其父本803(♂)、母本天四(♀)根系剖面分布对水分亏缺的响应。结果表明:水分亏缺除了对父本的总根重无显著影响之外,使杂交种和母本的总根重以及3个品种的总根长和根系总表面积均显著下降。在剖面分布上,水分亏缺显著降低了杂交种和母本在表层土层中的根重和根表面积,使杂交种在表层和中层土层中的根长以及亲本在深层土层中的根长显著下降。可见,玉米杂交种响应中度干旱胁迫的形态学变化是减少上层干土中的根系生长,而增加深层土层中根系的相对生长,即其深层根系分布占总根系的比重较亲本高,这种根系剖面分布的优化导致杂交种较高的生物量积累和水分利用效率。

半导体纳米结构物理性质的理论研究--2004年国家自然科学二等奖获奖项目介绍

半导体纳米结构是纳米材料的一个重要组成部分,纳米结构的电子和光子器件将成为下一代微电子和光电子器件的核心.半导体纳米结构有多种多样,如自组织量子点、纳米晶体、硅团簇、量子结构等,它们可以制成各种纳米电子学器件.根据以上几类半导体纳米结构,文章介绍的获奖项目提出了研究半导体纳米结构电子结构的四个理论,并利用这些理论研究了它们的电子态和物理性质,发现了许多新的效应.这些理论包括

华北典型旱地土壤氮素周转与主要微生物过程研究

微生物介导的氮素矿化作用、硝化作用和反硝化作用等，在土壤氮素循环中起着重要作用。微生物群落作为基本功能单位决定着这些微生物过程的进程，因此，土壤微生物多样性研究是土壤氮素循环研究领域中一个至关重要的内容。作为重要的农业管理方式，施肥和灌溉对土壤微生物群落及其功能有着重要影响。本论文以山西运城“中澳粮食主产区水肥优化管理试验区”小麦-玉米轮作农田为试验地点，研究了传统和优化两种水肥管理方式下的土壤总矿化速率、总硝化速率、微生物量碳的变化，以及土壤细菌群落结构变化，并获得以下主要结果： （1）不同水肥管理方式下共计四个处理：传统施氮肥区（A-UN）、传统不施氮肥区（A-NN）、优化施氮肥区（B-UN）和优化不施肥区（B-NN）。传统水肥管理区的灌溉方式为漫灌，冬小麦生长期土壤施氮肥量为85.0kgN/ha，玉米生长期施氮肥量210kgN/ha。优化水肥管理区的灌溉方式为喷灌，冬小麦生长期土壤施氮肥量为120kgN/ha，玉米生长期施氮肥量为120kgN/ha。土壤样品采集时间分别为3月份冬小麦土壤施肥前和施肥后、5月份冬小麦孕穗期、6月份冬小麦收获期、7月份玉米抽雄期和9月份玉米收获期。 （2）在冬小麦生长期，无机氮肥的施入明显改变了优化水肥管理区土壤细菌群落结构，但未发现对传统水肥管理区土壤细菌群落结构的明显影响。在玉米生长期，无机氮肥的施入对两种水肥管理区土壤细菌群落结构影响均较小。在所有处理中，细菌群落结构有着明显的季节变化性，不同季节之间细菌群落结构变化较大。 （3）优化施氮肥处理中（B-UN）存在着丰富的氨氧化细菌，该土壤中的氨氧化细菌属于Nitrosospira，且都归于Nitrosospira cluster3。优化施氮肥处理中（B-UN）也存在着氨氧化古菌，但氨氧化古菌的类群比较单一，存在着一个绝对优势类群，测序结果表明此氨氧化古菌属于泉古菌门。在两个不同时期（3月和5月），氨氧化细菌的群落结构发生了较大变化，而氨氧化古菌的群落结构变化则很小。 （4）7月总矿化速率大于9月。氮肥的施入对矿化速率有激发效应，氮肥施入量越大，土壤氮素的总矿化速率越大。7月份土壤总矿化速率的大小顺序为传统施氮肥处理（A-UN）>优化施氮肥处理（B-UN）>优化不施肥处理（B-NN），速率介于2.59mgN/Kg干土.d-1与12.6 mgN/Kg干土. d-1之间。9月份土壤总矿化速率介于1.84 mgN/Kg干土.d-1 与2.28 mgN/Kg.d-1之间。土壤NH4+-N消耗速率与矿化速率极其显著正相关（R=0.914，p<0.001），与总硝化速率显著正相关（R=0.496，p<0.05），与NH4+-N浓度极其显著负相关（R=-0.803，p<0.001）。 （5）玉米田土壤总硝化速率一直处于非常低的水平，总硝化速率介于0.016 mgN/Kg干土.d-1-0.22 mgN/Kg干土.d-1之间。以7月优化施肥处理（B-UN）最高，为0.22 mgN/Kg干土.d-1。土壤NO3- N消耗速率与土壤NO3- N浓度极其显著正相关（R=0.845，p<0.001）。土壤硝化潜势远大于土壤总硝化速率，土壤硝化潜势介于52.47 mgN/Kg干土.d-1-80.87 mgN/Kg干土.d-1之间。 （6）土壤微生物量碳有着季节变化性，7月份土壤微生物量碳大于9月份土壤微生物量碳。施无机氮肥使传统水肥区土壤微生物量碳迅速降低，降低幅度为28.7%，但对优化水肥区微生物量碳没有影响。无机氮肥的施入使土壤微生物量碳趋向降低，降低幅度为26%左右，至9月份，施肥区土壤微生物量碳（A-UN和B-UN）小于不施肥区(A-UN和B-NN)，且优化水肥管理微生物量碳大于传统水肥管理微生物量碳，这表明传统水肥管理不利于土壤微生物量碳的积累。

沈阳市城市景观生态学研究

全球正在迅速工业化、城市化和现代化，当今世界一切环境污染、生态破坏问题无一不与工业化、城市化过程相联系。城市的发展对生态学提出了挑战。同样，景观生态学如何服务于城市，如何为城市的可持续发展，解决城市所面临的各种环境问题，这是广大景观生态学工作者义不容辞的责任。本文应用GIS技术，以沈阳市城市核心区（三环高速公路以内区域）为研究对象，应用景观生态学的理论与方法，探讨城市景观结构及景观与生态环境质量的关系，运用尺度分析方法来进行景观分区，探讨城市景观生态规划问题，以增加城市景观生态研究实例，补充与完善景观生态的理论与方法，为沈阳市城市景观生态建设提供理论依据。通过对其空间结构分析得出，该研究区内的景观多样性指数为2.847，优势度指数为1.059，聚积度指数为0.803。研究表明，在城市景观中存在着一明显的交错带，在该带中，景观多样性最大，。斑块数破碎化指数最大，优势度最小，均匀度最大，表明该带异质性最大，它处在郊区农业生态系统向城市中心过渡的过渡带，由于两个系统各自的能流与物流特征都可在该带内出现，所以集中了城市系统内部信息和郊区农业生态系统信息，使得该带内信息量最大，生态过程最强，这一交错带是信息流集中和汇集的焦点，是景观生态的活跃地带，对沈阳市而言，该带是一环路与二环路之间的区域。城市中人为利用开发程度从市中心向周边地区扩张，沈阳市建成区用地扩张的主要特点是条带发展带动区域扩张，局部突出促进整体发展，局部带动区域，区域带动全市，使城市用地规模不断增加，城区界限不断外延。尺度分析在景观生态学中越来越受到重视，本文应用尺度分析方法把沈阳市城市景观分为12个景观区，通过分区研究表明，沈阳市景观区布局不合理。结构决定功能，沈阳市城市环境质量状况与其景观结构有着密切的关系。不同类型的景观中，污染物含量的高低，因污染物的不同而异。TSP、SO2、NOx是工业景观中最多，绿地景观中最少，CO是道路中最多，绿地中最少。工业景观是环境污染的主要来源之一，这与工业本身的特点密切相关。沈阳市大气环境质量的空间分布状况与其景观结构密不可分。最后对城市景观生态规划的理论问题作了探讨，并提出了沈阳市城市景观生态规划的基本思路。

RIBLL终端光纤矩阵探测单元时间分辨测量

本文描述了兰州放射性束流线(RIBLL)终端大面积闪烁光纤矩阵探测装置的结构。用两种方法测量了该光纤矩阵单元的时间分辨,得到的最佳时间分辨为520ps(FWHM)。光纤矩阵探测装置的角分辨为?φ≈0.39°,?θ≈0.79°。同时,实验研究了探测器所用光导的传输效率和对时间分辨的影响。

放射性核束引起反应中轻带电粒子发射的同位旋效应

研究了 69MeV/u36 Ar轰击Be靶的碎裂产物与Si靶反应引起的前角区轻带电粒子的发射产额与原子核同位旋、原子核序数的关系 .发现前角区轻带电粒子发射产额对于丰质子核的结构非常敏感 ,与同位旋存在一种指数关系 .因此可以把前角区轻带电粒子发射产额作为探测丰质子核结构的一种手段 ,也是一种新的验证一个核是否具有质子晕结构的实验证据 .

X-ray spectra produced by interaction of Ar16+ and Ar17+ with Zr

The 10-20 qkeV Ar16+ and Ar17+ ions produced by SECRAL enter on metallic surface of Zr. In this interaction, the multi-electron excitation possibly occurred in the neutralization of the highly charged Ar16+ ions, which produced vacancy in the K shell. Electron of the high n state de-excited to K vacancy gives off X-ray. The experimental results show that X-ray intensities for the Ar hollow atom decrease with increase of incidence energy, and L beta X-ray intensities of target atom Zr increase with increasing incidence energy. K alpha X-ray yield per ion for Ar17+ was five orders of magnitude greater than that for Ar16+

Photon production in a chemically equilibrating quark-gluon plasma at finite Baryon density: Complete leading order results

We investigate hard photon production of the near-collinear bremsstrahlung and a new process called the inelastic pair annihilation, fully including the LPM effect, in a chemically equilibrating quark-gluon plasma at finite baryon density, and find that the effect of the system evolution on the photon production and large contribution of the bremsstrahlung make the total photon yield of the two processes as a strongly increasing function of the initial quark chemical potential.